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JP6212961B2 - Vehicle rear wheel steering device - Google Patents

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JP6212961B2
JP6212961B2 JP2013112497A JP2013112497A JP6212961B2 JP 6212961 B2 JP6212961 B2 JP 6212961B2 JP 2013112497 A JP2013112497 A JP 2013112497A JP 2013112497 A JP2013112497 A JP 2013112497A JP 6212961 B2 JP6212961 B2 JP 6212961B2
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秀悦 鈴木
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輝英 佐藤
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Aisin Corp
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Description

本発明は、車両の後輪を支持するサスペンション機構に介装し当該後輪を操舵する車両の後輪操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle rear wheel steering apparatus that is interposed in a suspension mechanism that supports a rear wheel of a vehicle and steers the rear wheel.

近時、車両の四輪操舵システム(4WS)の一部を構成する後輪操舵装置として、種々の態様の装置が知られているが、基本的な構成は、下記の特許文献1に記載のような「車両の後輪に連結されるロッドと、ロッドを支持するとともに車両のシャシーに固定されるハウジングと、ハウジングに収容されるとともに前記後輪を操舵すべく前記ロッドを駆動するモータ」から成る。また、車両の後輪を支持するサスペンション機構も種々の態様があり、これに装着される後輪操舵装置も多様なものとなる。例えば、下記の特許文献2に記載の装置は特許文献1に記載の装置と基本構成が異なるだけでなく、電気モータからプッシュロッドへの駆動力の伝達を断続するブロッキング装置も備えており、電気モータ及びその回転運動をプッシュロッドの並進運動に変換するためのトランスミッションと共に、モジュールハウジングに支持されている。そして、これらを制御する制御ユニットについても言及されている。   Recently, various types of devices have been known as rear wheel steering devices constituting a part of a four-wheel steering system (4WS) of a vehicle. The basic configuration is described in Patent Document 1 below. From a "rod connected to the rear wheel of the vehicle, a housing supporting the rod and fixed to the chassis of the vehicle, and a motor housed in the housing and driving the rod to steer the rear wheel" Become. There are various types of suspension mechanisms for supporting the rear wheels of the vehicle, and various rear wheel steering devices are attached to the suspension mechanism. For example, the device described in Patent Document 2 below is not only different in basic configuration from the device described in Patent Document 1, but also includes a blocking device that intermittently transmits driving force from the electric motor to the push rod. It is supported by the module housing together with a motor and a transmission for converting its rotational movement into translational movement of the push rod. And the control unit which controls these is also mentioned.

特許第5098242号公報Japanese Patent No. 5098242 特表2012−511465号公報Special table 2012-511465 gazette

上記特許文献2に記載の装置は、電気モータ、トランスミッション及びブロッキング装置がモジュールハウジングに支持される構成であるので組み付けが困難であるだけでなく、ハウジングに対し高強度が要求されることになるので小型化が困難である。また、特許文献2においては、その段落〔0045〕に「制御ユニット20の回路基板の一部を形成する電気インターフェース65」と記載され、更に「ブレーキ制御ユニット又は車両のCANの母線に延びる送出ケーブル32との外部電気インターフェース2」と記載されており、その図7の開示から明らかなように、外部電気インターフェース2はカバー2に接合された状態で、制御ユニット20に接続されている。従って、モジュールハウジングとカバーとの間を防水接合構造とすると共に、カバーと外部電気インターフェースとの間も防水接合構造とする必要があり、更に、ケーブルとの接合に防水コネクタが必要となる。一方、特許文献1には明示されていないが、モータ等を駆動制御するコントローラ(制御ユニット)は、一般的にケース内に配設されて上記のハウジングに装着されるので、ケースとハウジングとの間は防水接合構造とされ、電力線及び信号線を含むケーブルとの接合には大型で高価な防水コネクタが用いられる。また、防水構造が必要とされる接続部の位置に制限が加わるので、コントローラを構成する回路の設計自由度が制限される。   Since the apparatus described in Patent Document 2 is configured such that the electric motor, the transmission, and the blocking device are supported by the module housing, not only is the assembly difficult, but high strength is required for the housing. Miniaturization is difficult. Further, in Patent Document 2, the paragraph [0045] describes “an electric interface 65 forming a part of the circuit board of the control unit 20”, and further “a transmission cable extending to the bus line of the brake control unit or the CAN of the vehicle” The external electrical interface 2 is connected to the control unit 20 in a state of being joined to the cover 2 as is apparent from the disclosure of FIG. Therefore, it is necessary to provide a waterproof joint structure between the module housing and the cover, a waterproof joint structure between the cover and the external electrical interface, and a waterproof connector is required for joining the cable. On the other hand, although not explicitly disclosed in Patent Document 1, a controller (control unit) for driving and controlling a motor or the like is generally disposed in a case and attached to the housing. The space is a waterproof joint structure, and a large and expensive waterproof connector is used for joining with a cable including a power line and a signal line. In addition, since the position of the connecting portion where a waterproof structure is required is restricted, the degree of freedom in designing the circuit constituting the controller is limited.

そこで、本発明は、車両の後輪を支持するサスペンション機構に介装し当該後輪を操舵する車両の後輪操舵装置において、コントローラを適切且つ容易に収容し得るハウジング構造とし、小型軽量化を可能とする後輪操舵装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a housing structure that can accommodate a controller appropriately and easily in a vehicle rear wheel steering apparatus that is interposed in a suspension mechanism that supports a rear wheel of a vehicle and steers the rear wheel, and is small and lightweight. It is an object of the present invention to provide a rear wheel steering device that can be used.

上記の課題を達成するため、本発明は、車両の後輪を支持するサスペンション機構に介装し当該後輪を操舵する車両の後輪操舵装置において、前記サスペンション機構に第1の連結部材及び第2の連結部材を介して連結するハウジングと、該ハウジングを構成する筒体内に収容する電動モータと、前記筒体内に収容し前記電動モータの出力を減速する減速機構と、該減速機構に連結して回転するナット部材及び該ナット部材に螺合すると共に前記第2の連結部材に連結するロッドを有し、前記ナット部材の回転運動を前記ロッドの直線運動に変換する直動機構と、前記ハウジングを構成し、前記筒体から延出する前記ロッドを囲繞するように配置して前記筒体に固定する筐体であって、前記ロッドに平行に開口する少なくとも一つの開口部を有すると共に、該開口部とは別に連通孔を有する筐体と、該筐体の前記開口部を密閉するように接合する蓋体と、前記筐体内に収容され前記電動モータを駆動制御するコントローラと、該コントローラに電気的に接続する電力線及び信号線と、該電力線及び信号線を囲繞して保持するグロメットと、該グロメットが装着される支持ブラケットとを備え、該電力線及び信号線が前記筐体内で前記コントローラに接続されると共に、前記連通孔を介して外部に導出され、前記支持ブラケットが前記筐体に固定されている構成としたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a rear wheel steering device for a vehicle that is interposed in a suspension mechanism that supports a rear wheel of a vehicle and steers the rear wheel. A housing connected via two connecting members, an electric motor accommodated in a cylinder constituting the housing, a reduction mechanism accommodated in the cylinder and decelerating the output of the electric motor, and coupled to the reduction mechanism. A nut member that rotates and a rod that is screwed to the nut member and connected to the second connecting member, and a linear motion mechanism that converts the rotational motion of the nut member into linear motion of the rod, and the housing And a housing that is disposed so as to surround the rod extending from the cylindrical body and is fixed to the cylindrical body, wherein at least one opening opening parallel to the rod is provided. While, the housing having a separate passage to the opening, and a lid joined to seal the opening of the housing, and a controller that said housed in the housing to drive and control the electric motor , a power line and a signal line electrically connected to the controller, the grommet holding surrounds the said power lines and signal lines, and a support bracket to which the grommet is mounted, said housing abuts said power line and the signal line It is connected to the controller in the body, led out to the outside through the communication hole, and the support bracket is fixed to the housing .

前記コントローラは、前記電動モータを駆動制御する複数の素子が実装された電子回路基板と、該電子回路基板を所定の間隙を以って支持すると共に前記筐体に固定する支持基板とを備えたものとし、前記筐体内で前記電力線及び信号線が前記電子回路基板に接合される構成とするとよい。   The controller includes an electronic circuit board on which a plurality of elements that drive and control the electric motor are mounted, and a support board that supports the electronic circuit board with a predetermined gap and is fixed to the housing. It is preferable that the power line and the signal line are joined to the electronic circuit board in the housing.

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の後輪操舵装置においては、筒体内に収容する電動モータと、筒体内に収容し電動モータの出力を減速する減速機構と、該減速機構に連結して回転するナット部材及び該ナット部材に螺合すると共に第2の連結部材に連結するロッドを有し、ナット部材の回転運動をロッドの直線運動に変換する直動機構と、筒体から延出するロッドを囲繞するように配置して筒体に固定する筐体であって、ロッドに平行に開口する少なくとも一つの開口部を有すると共に、この開口部とは別に連通孔を有する筐体と、該筐体の開口部を密閉するように接合する蓋体と、筐体内に収容され電動モータを駆動制御するコントローラと、該コントローラに電気的に接続する電力線及び信号線と、該電力線及び信号線を囲繞して保持するグロメットと、該グロメットが装着される支持ブラケットとを備え、該電力線及び信号線が筐体内でコントローラに接続されると共に、連通孔を介して外部に導出され、支持ブラケットが筐体に固定されているので、ハウジング内にコントローラを適切且つ容易に収容し得るだけでなく、防水構造が必要とされる接続部の位置に制限されることなく回路設計を行うことができ、従前の防水コネクタを必要とすることなく、組み付けが容易で確実な防水構造とすることができる。しかも、コントローラが収容される筐体は高強度とする必要はないので、小型、軽量で安価な装置とすることができる。 Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, in the rear wheel steering device of the present invention, an electric motor housed in the cylinder, a speed reduction mechanism housed in the cylinder and decelerating the output of the electric motor, a nut member connected to the speed reduction mechanism and rotated, It has a rod that is screwed to the nut member and connected to the second connecting member, and surrounds the linear motion mechanism that converts the rotational motion of the nut member into the linear motion of the rod, and the rod that extends from the cylinder. A housing that is disposed and fixed to the cylinder, has at least one opening that opens in parallel with the rod, and has a communication hole separately from the opening, and an opening of the housing. A lid that is joined so as to be hermetically sealed, a controller that is housed in the housing and controls driving of the electric motor, a power line and a signal line that are electrically connected to the controller, and a grommet that surrounds and holds the power line and the signal line When, And a support bracket grommet is mounted, together with those of said power lines and signal lines are connected to a controller within the housing, is guided to the outside through the communication hole, the support bracket is fixed to the housing, Not only can the controller be accommodated in the housing appropriately and easily, but the circuit design can be performed without being restricted to the position of the connecting portion where a waterproof structure is required, and a conventional waterproof connector is required. And a waterproof structure that is easy to assemble and secure. In addition, since the housing in which the controller is accommodated does not need to have high strength, it can be a small , lightweight, and inexpensive device.

特に、コントローラが、電動モータを駆動制御する複数の素子が実装された電子回路基板と、該電子回路基板を所定の間隙を以って支持すると共に筐体に固定する支持基板とを備えたものとし、筐体内で電力線及び信号線が電子回路基板に接合されように構成すれば、支持基板に適切に支持された電子回路基板に対し、電力線及び信号線を容易且つ確実に接合することができる。   In particular, the controller includes an electronic circuit board on which a plurality of elements that drive and control the electric motor are mounted, and a support board that supports the electronic circuit board with a predetermined gap and is fixed to the housing. If the power line and the signal line are joined to the electronic circuit board in the casing, the power line and the signal line can be easily and reliably joined to the electronic circuit board appropriately supported by the support board. .

本発明の一実施形態に係る後輪操舵装置の全体構成を示す横断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of a rear wheel steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるアクチュエータ部分を拡大して示す横断面図である。It is a cross-sectional view which expands and shows the actuator part in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるコントローラ部分を拡大して示す横断面図である。It is a cross-sectional view which expands and shows the controller part in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるコントローラ部分を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the controller part in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるコントローラ部分の蓋体を破断して示す平面図である。It is a top view which fractures | ruptures and shows the cover body of the controller part in one Embodiment of this invention.

以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る後輪操舵装置の全体構成を図1に示す。本実施形態の後輪操舵装置は四輪操舵システム(4WS)の一部を構成するものであるが、前輪操舵装置は従前と同様であるので省略している。また、車両の後輪を支持するサスペンション機構には種々の態様があるが、本実施形態では、図1に二点鎖線で示すように構成されており、車両の後輪RL、RRを支持するリヤアクスルRAへの支持部RSと、リヤアクスルRAに軸支され揺動中心Cを中心に揺動するリンクLSとの間に、本実施形態の後輪操舵装置を構成するアクチュエータユニットAUが介装され、これによって支持部RSとリンクLSとの間が伸縮駆動され、リンクLSの揺動に応じてタイロッドTR、TRを介して後輪RL、RRが操舵される。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a rear wheel steering apparatus according to an embodiment of the present invention. The rear wheel steering device of this embodiment constitutes a part of the four-wheel steering system (4WS), but the front wheel steering device is omitted because it is the same as before. There are various modes of suspension mechanisms for supporting the rear wheels of the vehicle. In this embodiment, the suspension mechanism is configured as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, and supports the rear wheels RL and RR of the vehicle. An actuator unit AU constituting the rear wheel steering device of this embodiment is interposed between a support portion RS for the rear axle RA and a link LS that is pivotally supported by the rear axle RA and swings about the swing center C. As a result, the support portion RS and the link LS are telescopically driven, and the rear wheels RL and RR are steered via the tie rods TR and TR according to the swing of the link LS.

アクチュエータユニットAUは、ハウジング1にロッド2が軸方向移動(直線運動)可能に支持され、その一端部がボールジョイントJLを介してリンクLSに連結され、ハウジング1がボールジョイントJAを介して支持部RSに連結されており、アクチュエータ3によってロッド2が駆動され、リヤアクスルRAの支持部RSとリンクLSとの間が伸縮駆動されるように構成されている。具体的には、アクチュエータ3を構成する電動モータ3aはコントローラ4によって制御され、電動モータ3aの回転出力が減速機構3bによって減速された後、直動機構3cを介してロッド2の直線運動に変換されるように構成されている。尚、本実施形態では電動モータ3aはブラシレスモータで構成されている。   The actuator unit AU is supported by the housing 1 so that the rod 2 can move in the axial direction (linear motion), one end of which is connected to the link LS via the ball joint JL, and the housing 1 is supported by the ball joint JA. It is connected to RS, and the rod 2 is driven by the actuator 3 so that the space between the support portion RS of the rear axle RA and the link LS is expanded and contracted. Specifically, the electric motor 3a constituting the actuator 3 is controlled by the controller 4, and after the rotational output of the electric motor 3a is decelerated by the speed reduction mechanism 3b, it is converted into a linear motion of the rod 2 via the linear motion mechanism 3c. It is configured to be. In the present embodiment, the electric motor 3a is a brushless motor.

本実施形態においては、ハウジング1は主としてアクチュエータ3の構成部品(電動モータ3a等)を内蔵するハウジング1aと、主としてコントローラ4の構成部品(電子回路基板40等)を内蔵するハウジング1bに大別され、ハウジング1aを構成する筒体10に連結カバー11が接合されると共に、ハウジング1bを構成し上下及び軸方向に開口部を有する筐体12が接合され、この筐体12の(ロッド2に平行に開口する)上下の開口部12x、12yに、シール部材としてOリング(代表してORで表す)を介して蓋体15及び16が接合されるように構成されている。本実施形態のハウジング1は金属製で、連結カバー11及び筐体12はアルミニウム製で、筒体10並びに蓋体15及び16は鉄製である。   In the present embodiment, the housing 1 is roughly divided into a housing 1a that mainly contains components of the actuator 3 (electric motor 3a and the like) and a housing 1b that mainly contains components of the controller 4 (electronic circuit board 40 and the like). The connecting cover 11 is joined to the cylindrical body 10 constituting the housing 1a, and the housing 12 constituting the housing 1b and having openings in the vertical and axial directions is joined. The lids 15 and 16 are joined to the upper and lower openings 12x and 12y through O-rings (typically represented by OR) as seal members. The housing 1 of this embodiment is made of metal, the connection cover 11 and the housing 12 are made of aluminum, and the cylinder 10 and the lids 15 and 16 are made of iron.

アクチュエータ3は、図2に拡大して示すように構成され、ステータ24にコイル23が巻装された状態で、筒体10内に圧入固定されている。電動モータ3aの出力軸は中空回転軸20で構成され、この中空回転軸20は、筒体10内に挿入される環状のモータカバー25の内径部25aと、筐体12に形成される環状溝12aに対し、夫々軸受25b及び12bを介して回転可能に支持されている。中空回転軸20の軸方向中間部には、電動モータ3aのロータを構成するコア21が圧入固定され、このコア21の円周方向に均等に永久磁石22が配設されている。   The actuator 3 is configured as shown in an enlarged view in FIG. 2, and is press-fitted and fixed in the cylindrical body 10 with the coil 23 wound around the stator 24. The output shaft of the electric motor 3 a is constituted by a hollow rotary shaft 20, which has an inner diameter portion 25 a of an annular motor cover 25 inserted into the cylindrical body 10 and an annular groove formed in the housing 12. 12a is rotatably supported via bearings 25b and 12b, respectively. A core 21 that constitutes the rotor of the electric motor 3 a is press-fitted and fixed to an intermediate portion in the axial direction of the hollow rotary shaft 20, and permanent magnets 22 are evenly arranged in the circumferential direction of the core 21.

更に、中空回転軸20内には、ロッド2が同軸に配置され、ハウジング1に対し軸方向移動(直線運動)可能に支持されると共に、ハウジング1に対し回転不能に支持されるが、この支持構造については後述する。尚、ロッド2と筐体12の支持部との間にはブッシュ2a及び2bが介装されているが、これらはロッド2の軸方向移動を円滑に行うために摺動抵抗を低減するものである。即ち、本実施形態は言わば片持支持の伸縮機構であるので、ブッシュ2a及び2bには両端支持の軸方向移動機構における軸受としての機能は要求されない。   Further, the rod 2 is coaxially arranged in the hollow rotary shaft 20 and is supported so as to be movable in the axial direction (linear motion) with respect to the housing 1 and non-rotatably supported with respect to the housing 1. The structure will be described later. In addition, bushes 2a and 2b are interposed between the rod 2 and the support portion of the housing 12, but these reduce the sliding resistance in order to smoothly move the rod 2 in the axial direction. is there. That is, since this embodiment is a cantilever-supported expansion / contraction mechanism, the bushes 2a and 2b are not required to function as bearings in the axial movement mechanism supported at both ends.

本実施形態の減速機構3bは遊星歯車機構30で構成され、外歯歯車のサンギヤ31が中空回転軸20と一体的に結合され、中空回転軸20と共に回転可能に支持されている。また、内歯歯車のリングギヤ33が筒状保持部材のホルダ34に固定されており、外歯歯車のプラネタリギヤ32がサンギヤ31及びリングギヤ33に噛合しサンギヤ31回りを回転するように配設されている。そして、このプラネタリギヤ32を、ピン35を介して回転可能に支持するキャリアとして、ナット部材36がホルダ34に対し軸受37を介して回転可能に支持されている。軸受37はボールベアリングで、その内輪37aがナット部材36に嵌合されると共に、その外輪37bがホルダ34に嵌合され、C字状のスペーサ37cによってナット部材36に保持されている。   The speed reduction mechanism 3b of the present embodiment includes a planetary gear mechanism 30, and a sun gear 31 that is an external gear is integrally coupled to the hollow rotary shaft 20 and is rotatably supported together with the hollow rotary shaft 20. A ring gear 33 as an internal gear is fixed to a holder 34 as a cylindrical holding member, and a planetary gear 32 as an external gear meshes with the sun gear 31 and the ring gear 33 so as to rotate around the sun gear 31. . A nut member 36 is rotatably supported by a holder 34 via a bearing 37 as a carrier that rotatably supports the planetary gear 32 via a pin 35. The bearing 37 is a ball bearing, and an inner ring 37a is fitted to the nut member 36, and an outer ring 37b is fitted to the holder 34, and held by the nut member 36 by a C-shaped spacer 37c.

本実施形態においては、ホルダ34及びピン35は金属製(例えば鉄製)であるが、サンギヤ31、プラネタリギヤ32及びリングギヤ33が合成樹脂製であり、サンギヤ31は金属製の中空回転軸20に一体成形されている。そして、リングギヤ33はホルダ34に対し回転不能に支持され、ホルダ34は筒体10に対して回転不能に支持されている。即ち、図2に示すように、筒体10内に形成された環状溝10aにスナップリング14が保持され、このスナップリング14の環状側面と連結カバー11の環状開口端面との間に、軸受37の外輪37b及びホルダ34が挟持された状態で、筒体10の減速機構3b側(図2の左側)の開口端に形成された螺子部に環状のロックナット13が螺合され、筒体10と連結カバー11が締結される。而して、ロックナット13の螺合に伴って生ずる軸方向の押圧力によって、軸受37の外輪37b及びホルダ34はスナップリング14と連結カバー11との間に強固に挟持され、この結果、ホルダ34は筒体10に対して回転不能に保持される。   In the present embodiment, the holder 34 and the pin 35 are made of metal (for example, iron), but the sun gear 31, the planetary gear 32, and the ring gear 33 are made of synthetic resin, and the sun gear 31 is integrally formed with the metal hollow rotary shaft 20. Has been. The ring gear 33 is supported so as not to rotate with respect to the holder 34, and the holder 34 is supported so as not to rotate with respect to the cylindrical body 10. That is, as shown in FIG. 2, the snap ring 14 is held in an annular groove 10 a formed in the cylindrical body 10, and a bearing 37 is interposed between the annular side surface of the snap ring 14 and the annular opening end surface of the connecting cover 11. In the state where the outer ring 37b and the holder 34 are sandwiched, the annular lock nut 13 is screwed into a screw portion formed at the opening end of the cylinder body 10 on the speed reduction mechanism 3b side (left side in FIG. 2). And the connection cover 11 is fastened. Thus, the outer ring 37b and the holder 34 of the bearing 37 are firmly held between the snap ring 14 and the connecting cover 11 by the axial pressing force generated with the screwing of the lock nut 13, and as a result, the holder 34 is held in a non-rotatable manner with respect to the cylindrical body 10.

そして、ロッド2の一端部の外周面に所定の軸方向長さに亘って台形螺子が形成された雄螺子部2cとナット部材36の内周面に形成された雌螺子部36cが螺合するように配置されており、これらナット部材36とロッド2によって直動機構3cが構成されている。尚、ロッド2の脱落防止用に、雄螺子部2cの先端にはナット2dが螺着されている。ロッド2は、前述のように支持されているので、ロッド2に付与され得る軸方向の荷重は、ナット部材36、軸受37、ホルダ34及びスナップリング14を介して、筒体10及び連結カバー11で吸収される。   Then, a male screw portion 2 c formed with a trapezoidal screw over a predetermined axial length and a female screw portion 36 c formed on the inner peripheral surface of the nut member 36 are screwed onto the outer peripheral surface of one end portion of the rod 2. The nut member 36 and the rod 2 constitute a linear motion mechanism 3c. In order to prevent the rod 2 from falling off, a nut 2d is screwed to the tip of the male screw portion 2c. Since the rod 2 is supported as described above, the axial load that can be applied to the rod 2 is the cylindrical body 10 and the connecting cover 11 via the nut member 36, the bearing 37, the holder 34, and the snap ring 14. Absorbed in.

一方、図3に示すように、コントローラ4として、電子制御装置(図示せず)を構成する電子回路基板40及び変位検知装置5を構成する磁石ブロック50がハウジング1b内に収容されている。変位検知装置5は、例えば磁気ベクトルセンサで構成される変位センサ5aと例えばネオジウム磁石で構成される永久磁石5bを備え、変位センサ5aは電子回路基板40に支持され、永久磁石5bは磁石ブロック50内に保持されている。この磁石ブロック50は、ロッド2の直線運動時の軸方向変位を検出する機能を有する共に、前述のロッド2の回転を阻止する機能を有している。尚、電子回路基板40には、電動モータ3aを駆動制御する複数の素子(図示省略)が実装されており、図4に示すように、電子回路基板40は所定の間隙を以って支持基板60に支持され、支持基板60が筐体12に螺子固定されている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, as the controller 4, an electronic circuit board 40 constituting an electronic control device (not shown) and a magnet block 50 constituting a displacement detection device 5 are accommodated in a housing 1b. The displacement detection device 5 includes a displacement sensor 5a composed of, for example, a magnetic vector sensor and a permanent magnet 5b composed of, for example, a neodymium magnet. The displacement sensor 5a is supported by the electronic circuit board 40, and the permanent magnet 5b is composed of a magnet block 50. Is held in. The magnet block 50 has a function of detecting axial displacement during linear movement of the rod 2 and a function of preventing the rotation of the rod 2 described above. Note that a plurality of elements (not shown) for driving and controlling the electric motor 3a are mounted on the electronic circuit board 40. As shown in FIG. 4, the electronic circuit board 40 is supported by a predetermined gap. The support substrate 60 is screwed to the housing 12.

図3及び図4に示すように、ロッド2の両側面には、軸方向に長尺となる長溝(略矩形の凹部)2r、2sが形成されており、一方の長溝2rに磁石ブロック50が配置され、反対側の長溝2sからボルト51が挿通され、ロッド2に固定されている。磁石ブロック50は合成樹脂で形成され、図3に示すように、永久磁石5bを収容する保持部52と、その両端に一対の脚部53、53が延出形成されると共に、両脚部53、53間に金属製のナット54がインサート成形されている。一方、図4に示すように、筐体12の内部には支持部12sが形成されており、ロッド2の軸に平行に一対の立壁部12w、12wが形成されている。そして、保持部52が一対の立壁部12w、12w間に保持されるように組付けられ、ロッド2の貫通孔2hにボルト51が挿通されナット54に螺合される。この結果、磁石ブロック50によって、ロッド2が筐体12の立壁部12w、12wひいてはハウジング1に対し回転不能に支持される。尚、図4では、電子回路基板40が装着された蓋体16側の空間のみを示しており、蓋体15側の空間内の構成は省略している。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, long grooves (substantially rectangular recesses) 2 r and 2 s that are elongated in the axial direction are formed on both side surfaces of the rod 2, and a magnet block 50 is formed in one long groove 2 r. The bolt 51 is inserted from the long groove 2 s on the opposite side and fixed to the rod 2. The magnet block 50 is formed of a synthetic resin, and as shown in FIG. 3, a holding part 52 that houses the permanent magnet 5 b and a pair of leg parts 53, 53 are formed at both ends, and both leg parts 53, A metal nut 54 is insert-molded between 53. On the other hand, as shown in FIG. 4, a support portion 12 s is formed inside the housing 12, and a pair of standing wall portions 12 w and 12 w are formed in parallel to the axis of the rod 2. The holding portion 52 is assembled so as to be held between the pair of standing wall portions 12 w and 12 w, and the bolt 51 is inserted into the through hole 2 h of the rod 2 and screwed into the nut 54. As a result, the rod 2 is supported by the magnet block 50 so as not to rotate with respect to the standing wall portions 12 w and 12 w of the housing 12 and thus the housing 1. Note that FIG. 4 shows only the space on the lid 16 side where the electronic circuit board 40 is mounted, and the configuration in the space on the lid 15 side is omitted.

而して、本実施形態のアクチュエータ3においては、電動モータ3aによって中空回転軸20が回転駆動されると、その回転出力が遊星歯車機構30の減速機構3bによって減速されてナット部材36が回転駆動され、更に、直動機構3cによって、ナット部材36の回転運動がロッド2の直線運動に変換される。これにより、前述のようにリヤアクスルRAの支持部RSとリンクLSとの間が伸縮駆動されて、後輪の舵角が調整される。   Thus, in the actuator 3 of the present embodiment, when the hollow rotary shaft 20 is rotationally driven by the electric motor 3a, the rotational output is decelerated by the speed reduction mechanism 3b of the planetary gear mechanism 30, and the nut member 36 is rotationally driven. Furthermore, the rotational motion of the nut member 36 is converted into the linear motion of the rod 2 by the linear motion mechanism 3c. As a result, the support portion RS of the rear axle RA and the link LS are expanded and contracted as described above, and the steering angle of the rear wheels is adjusted.

図5は、ハウジング1bを構成する筐体12内の、(図4では省略された)蓋体15側の空間内の構成を明らかにすべく、蓋体15の中央部を破断して示すもので、コントローラ4を構成する電子回路基板40に対し、電力線80a、80b並びに三本の信号線(代表して90で表す)が電気的に接続されている。具体的には、電力線80a、80bは、各々の先端に設けられた接続端子81a、81bが螺子Sによって直接接続され、三本の信号線90はコネクタ91を介して電子回路基板40に接続されている。この場合において、前述のように電子回路基板40は所定の間隙を以って支持基板60に支持され、この支持基板60が筐体12に螺子固定されているので、電力線80a、80b並びに三本の信号線90を容易且つ確実に接合することができる。尚、コネクタ91は筐体12内に配置され、防水構造とする必要はないので、小型で安価なコネクタが用いられている。 FIG. 5 shows the center portion of the lid 15 in a cutaway manner in order to clarify the configuration in the space on the lid 15 side (omitted in FIG. 4) in the housing 12 constituting the housing 1b. Thus, power lines 80a and 80b and three signal lines (represented by 90 as a representative) are electrically connected to the electronic circuit board 40 constituting the controller 4. Specifically, the power lines 80 a and 80 b are directly connected to the connection terminals 81 a and 81 b provided at the respective ends by screws S, and the three signal lines 90 are connected to the electronic circuit board 40 via the connector 91. ing. In this case, as described above, the electronic circuit board 40 is supported by the support board 60 with a predetermined gap, and the support board 60 is screwed to the housing 12, so that the power lines 80a and 80b and the three wires are connected. The signal line 90 can be easily and reliably joined. Since the connector 91 is disposed in the housing 12 and does not need to have a waterproof structure, a small and inexpensive connector is used.

一方、筐体12には、開口部12x、12yとは別に、図5に破線で示す連通孔Hが形成されており、この連通孔Hに、電力線80a、80b並びに三本の信号線90を囲繞して保持するシール材料のグロメット100が支持ブラケット110に装着され、この支持ブラケット110が筐体12にボルト結合される。而して、電力線80a、80b並びに三本の信号線90は筐体12の連通孔Hに液密的に支持されている。尚、電力線及び信号線の本数は上記に限らず、一本でも複数本でもよい On the other hand, a communication hole H indicated by a broken line in FIG. 5 is formed in the housing 12 in addition to the openings 12x and 12y. The power lines 80a and 80b and the three signal lines 90 are connected to the communication hole H. A grommet 100 of a sealing material that is enclosed and held is attached to a support bracket 110, and the support bracket 110 is bolted to the housing 12. Thus, the power lines 80 a and 80 b and the three signal lines 90 are liquid-tightly supported in the communication hole H of the housing 12. The number of power lines and signal lines is not limited to the above, and may be one or more .

上記の構成になるアクチュエータユニットAUの製造方法を説明すると、先ず、コイル23が巻装されたステータ24が、圧入装置(図示せず)によって筒体10内に圧入され、図2に示す所定の位置で固定される。また、モータカバー25が筒体10内に挿入され、スナップリング14が筒体10内の環状溝10aに固定される。これとは別に、サンギヤ31が一体成形された中空回転軸20に、軸受25bが圧入された後、永久磁石22を保持するための樹脂製の押え部材22aが圧入されると共に、コア21が圧入固定される。そして、コア21内に永久磁石22が収容され、更に押え部材22bが圧入されたサブアセンブリの状態で、永久磁石22が着磁される。   The manufacturing method of the actuator unit AU having the above configuration will be described. First, the stator 24 around which the coil 23 is wound is press-fitted into the cylindrical body 10 by a press-fitting device (not shown), and the predetermined unit shown in FIG. Fixed in position. Further, the motor cover 25 is inserted into the cylindrical body 10, and the snap ring 14 is fixed to the annular groove 10 a in the cylindrical body 10. Separately from this, after the bearing 25b is press-fitted into the hollow rotary shaft 20 in which the sun gear 31 is integrally formed, a resin pressing member 22a for holding the permanent magnet 22 is press-fitted and the core 21 is press-fitted. Fixed. And the permanent magnet 22 is magnetized in the state of the subassembly in which the permanent magnet 22 is accommodated in the core 21 and the pressing member 22b is press-fitted.

次に、上記の中空回転軸20がステータ24の中空部内に挿入され、軸受25bがモータカバー25の中空部に嵌合した状態で保持される。更に、磁極センサ6用のプラスチックマグネット6bが固着された支持部材26が中空回転軸20の端部に圧入され、プラスチックマグネット6bが着磁された後、筐体12が筒体10の電動モータ3a側(図2の右側)の開口に接合され、ボルト結合される。尚、筐体12の環状溝12aには軸受12bの外輪が圧入されており、筒体10に筐体12を接合すると軸受12bの内輪が中空回転軸20に嵌合する。   Next, the hollow rotary shaft 20 is inserted into the hollow portion of the stator 24, and the bearing 25 b is held in a state of being fitted into the hollow portion of the motor cover 25. Further, after the support member 26 to which the plastic magnet 6b for the magnetic pole sensor 6 is fixed is press-fitted into the end of the hollow rotary shaft 20 and the plastic magnet 6b is magnetized, the casing 12 is the electric motor 3a of the cylindrical body 10. It is joined to the opening on the side (right side in FIG. 2) and bolted. The outer ring of the bearing 12 b is press-fitted into the annular groove 12 a of the housing 12, and when the housing 12 is joined to the cylindrical body 10, the inner ring of the bearing 12 b is fitted to the hollow rotary shaft 20.

一方、軸受37の内輪37aがナット部材36に嵌合され、スペーサ37cによって保持され、軸受37の外輪37bがホルダ34に嵌合される。次に、リングギヤ33がホルダ34に装着され、ピン35によってプラネタリギヤ32がナット部材36に支持され、ピン35に係止部材38が係止される。そして、ナット部材36の雌螺子部36cにロッド2の雄螺子部2cが螺合され、雄螺子部2cの先端にナット2dが螺着されてサブアセンブリが構成される。   On the other hand, the inner ring 37 a of the bearing 37 is fitted to the nut member 36 and held by the spacer 37 c, and the outer ring 37 b of the bearing 37 is fitted to the holder 34. Next, the ring gear 33 is attached to the holder 34, the planetary gear 32 is supported by the nut member 36 by the pin 35, and the locking member 38 is locked to the pin 35. Then, the male screw portion 2c of the rod 2 is screwed to the female screw portion 36c of the nut member 36, and the nut 2d is screwed to the tip of the male screw portion 2c to constitute a subassembly.

上記サブアセンブリのロッド2が図1乃至図3に示す中空回転軸20内に挿通され、サンギヤ31がプラネタリギヤ32及びリングギヤ33に噛合するように組み付けられ、ホルダ34の軸方向端面がスナップリング14の側端面に当接するまで押し込まれる。続いて、連結カバー11が装着され、筒体10にロックナット13が螺合される。これにより、軸受37の外輪37b及びホルダ34がスナップリング14と連結カバー11との間に強固に挟持される。このとき、ロッド2は、筐体12に配設されたブッシュ2a及び2b内を挿通し、筐体12の外部まで延出している。   The rod 2 of the subassembly is inserted into the hollow rotary shaft 20 shown in FIGS. 1 to 3, the sun gear 31 is assembled so as to mesh with the planetary gear 32 and the ring gear 33, and the axial end surface of the holder 34 is the snap ring 14. It is pushed in until it contacts the side end face. Subsequently, the connection cover 11 is attached, and the lock nut 13 is screwed into the cylinder 10. As a result, the outer ring 37 b of the bearing 37 and the holder 34 are firmly sandwiched between the snap ring 14 and the connection cover 11. At this time, the rod 2 passes through the bushes 2 a and 2 b provided in the housing 12 and extends to the outside of the housing 12.

そして、筐体12内で、ロッド2の長溝2rに磁石ブロック50が配置され、その保持部52が立壁部12w、12w間に保持されるように組付けられる。而して、ロッド2の貫通孔2hにボルト51が挿通されナット54に螺合されると、ロッド2はハウジング1に対し回転不能に支持される。   And in the housing | casing 12, the magnet block 50 is arrange | positioned in the long groove 2r of the rod 2, and it is assembled | attached so that the holding | maintenance part 52 may be hold | maintained between the standing wall parts 12w and 12w. Thus, when the bolt 51 is inserted into the through hole 2 h of the rod 2 and screwed into the nut 54, the rod 2 is supported so as not to rotate with respect to the housing 1.

更に、変位センサ5aが装着された電子回路基板40及びこれを支持する支持基板60が、筐体12内に収容され、変位センサ5aが永久磁石5bと対向する位置で固定される。そして、電力線80a、80b並びに三本の信号線90が電子回路基板40に接続され、グロメット100及び支持ブラケット110を介して外部に導出されて連通孔Hに液密的に支持された後、蓋体15及び16がシール部材のOリングORを介して筐体12にボルト結合されると、筐体12内が液密空間となる。以上のように組付けられた後、ロッド2の先端にボールジョイントJLが連結され、ラバーブーツBTが装着される。   Furthermore, the electronic circuit board 40 on which the displacement sensor 5a is mounted and the support board 60 that supports the electronic circuit board 40 are accommodated in the housing 12, and the displacement sensor 5a is fixed at a position facing the permanent magnet 5b. Then, the power lines 80a and 80b and the three signal lines 90 are connected to the electronic circuit board 40, led out to the outside through the grommet 100 and the support bracket 110, and liquid-tightly supported in the communication hole H. When the bodies 15 and 16 are bolted to the housing 12 via the O-ring OR of the sealing member, the inside of the housing 12 becomes a liquid-tight space. After the assembly as described above, the ball joint JL is connected to the tip of the rod 2 and the rubber boot BT is mounted.

而して、筐体12内が上記のように構成されているので、筐体12内にコントローラ4を適切且つ容易に収容し得るだけでなく、コントローラ4が収容される筐体12は高強度とする必要はないので、小型で軽量な装置とすることができる。しかも、従前の大型の防水コネクタを必要とすることなく確実に防水することができる。   Thus, since the inside of the housing 12 is configured as described above, not only can the controller 4 be accommodated in the housing 12 appropriately and easily, but the housing 12 in which the controller 4 is housed has high strength. Therefore, a small and lightweight device can be obtained. Moreover, it can be reliably waterproofed without the need for a conventional large waterproof connector.

1 ハウジング
2 ロッド
3 アクチュエータ
3a 電動モータ
3b 減速機構
3c 直動機構
4 コントローラ
5 変位検知装置
10 筒体
11 連結カバー
12 筐体
13 ロックナット
14 スナップリング
15、16 蓋体
20 中空回転軸
25 モータカバー
30 遊星歯車機構
34 ホルダ(筒状保持部材)
36 ナット部材
37 軸受
40 電子回路基板
50 磁石ブロック
60 支持基板
80a,80b 電力線
90 信号線
100 グロメット
110 支持ブラケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Rod 3 Actuator 3a Electric motor 3b Deceleration mechanism 3c Linear motion mechanism 4 Controller 5 Displacement detection apparatus 10 Cylindrical body 11 Connection cover 12 Case 13 Lock nut 14 Snap ring 15, 16 Lid 20 Hollow rotating shaft 25 Motor cover 30 Planetary gear mechanism 34 Holder (cylindrical holding member)
36 Nut member 37 Bearing 40 Electronic circuit board 50 Magnet block 60 Support board 80a, 80b Power line 90 Signal line 100 Grommet 110 Support bracket

Claims (2)

車両の後輪を支持するサスペンション機構に介装し当該後輪を操舵する車両の後輪操舵装置において、前記サスペンション機構に第1の連結部材及び第2の連結部材を介して連結するハウジングと、該ハウジングを構成する筒体内に収容する電動モータと、前記筒体内に収容し前記電動モータの出力を減速する減速機構と、該減速機構に連結して回転するナット部材及び該ナット部材に螺合すると共に前記第2の連結部材に連結するロッドを有し、前記ナット部材の回転運動を前記ロッドの直線運動に変換する直動機構と、前記ハウジングを構成し、前記筒体から延出する前記ロッドを囲繞するように配置して前記筒体に固定する筐体であって、前記ロッドに平行に開口する少なくとも一つの開口部を有すると共に、該開口部とは別に連通孔を有する筐体と、該筐体の前記開口部を密閉するように接合する蓋体と、前記筐体内に収容され前記電動モータを駆動制御するコントローラと、該コントローラに電気的に接続する電力線及び信号線と、該電力線及び信号線を囲繞して保持するグロメットと、該グロメットが装着される支持ブラケットとを備え、該電力線及び信号線が前記筐体内で前記コントローラに接続されると共に、前記連通孔を介して外部に導出され、前記支持ブラケットが前記筐体に固定されていることを特徴とする車両の後輪操舵装置。 In a vehicle rear wheel steering apparatus that is interposed in a suspension mechanism that supports a rear wheel of a vehicle and steers the rear wheel, a housing that is coupled to the suspension mechanism via a first coupling member and a second coupling member; An electric motor housed in a cylinder constituting the housing, a speed reduction mechanism housed in the cylinder and decelerating the output of the electric motor, a nut member connected to the speed reduction mechanism and rotating, and screwed into the nut member And a linear motion mechanism for converting the rotational motion of the nut member into linear motion of the rod, and the housing, and extending from the cylindrical body. arranged so as to surround the rod a housing fixed to the cylindrical body, and having at least one opening parallel to the opening on the rod, separate from the communication hole and the opening A housing having a lid bonded to seal the opening of the housing, wherein the controller is housed in the housing for driving and controlling the electric motor, the power line and a signal electrically connected to the controller a line, a grommet for holding by surrounding the said power lines and signal lines, and a support bracket to which the grommet is mounted, Rutotomoni those said power lines and signal lines are connected to the controller in the housing, the communicating A rear-wheel steering device for a vehicle, wherein the rear-wheel steering device is led out through a hole and the support bracket is fixed to the housing . 前記コントローラが、前記電動モータを駆動制御する複数の素子が実装された電子回路基板と、該電子回路基板を所定の間隙を以って支持すると共に前記筐体に固定する支持基板とを備え、前記筐体内で前記電力線及び信号線が前記電子回路基板に接合されていることを特徴とする請求項1記載の車両の後輪操舵装置。   The controller includes an electronic circuit board on which a plurality of elements that drive and control the electric motor are mounted, and a support board that supports the electronic circuit board with a predetermined gap and is fixed to the housing. The vehicle rear wheel steering apparatus according to claim 1, wherein the power line and the signal line are joined to the electronic circuit board in the casing.
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